Jaka jest prawdziwa historia Czystego Węgla?
by Renee Cho|lipiec 1, 2013
elektrownia węglowa w Wirginii Zachodniej. Photo: euze
celem kampanii Sierra Club Beyond Coal jest wycofanie jednej trzeciej ponad 500 elektrowni węglowych w kraju do 2020 roku; do tej pory 147 z nich przeszło na emeryturę. Spalanie węgla, najbrudniejszego paliwa kopalnego, nadal produkuje około 40 procent energii elektrycznej w USA.,, choć liczba ta maleje z powodu boomu na gaz ziemny. Górnictwo węglowe niszczy szczyty górskie i wyrzuca gruz i toksyczne odpady do strumieni. Spalanie węgla jest odpowiedzialne za sadzę i smog, które powodują ponad 100 miliardów dolarów kosztów zdrowia rocznie. Elektrownie węglowe uwalniają toksyczną rtęć do powietrza i pozostawiają niebezpieczne zanieczyszczenia popiołem węglowym.
ponadto elektrownie węglowe są odpowiedzialne za jedną trzecią wszystkich emisji dwutlenku węgla w USA każdego roku. Dwutlenek węgla, potężny gaz cieplarniany, zatrzymuje ciepło i ogrzewa planetę., W maju emisja dwutlenku węgla w atmosferze przekroczyła 400 części na milion po raz pierwszy od ponad 2,5 miliona lat. Ludzie wprowadzili do atmosfery wystarczającą ilość dwutlenku węgla, aby zmienić życie na ziemi, jakie znamy; i już odczuwamy skutki zmian klimatu w bardziej ekstremalnych warunkach pogodowych i wschodzących morzach.
25 czerwca prezydent Obama wywiązał się ze swojej obietnicy radzenia sobie ze zmianami klimatycznymi, proponując wielopłaszczyznowe podejście do redukcji emisji gazów cieplarnianych w USA., Jego plan obejmuje zwiększenie produkcji czystej energii, zapewnienie globalnego przywództwa w walce ze zmianami klimatycznymi i przygotowanie narodu na skutki zmian klimatu. Najważniejszym środkiem będzie regulowanie emisji z nowych i istniejących elektrowni węglowych na mocy ustawy o czystym powietrzu. W 2012 roku amerykańska Agencja Ochrony Środowiska ustanowiła limity ilości dwutlenku węgla, które mogą emitować nowe elektrownie, ale standard ten nie został jeszcze sfinalizowany. Nowe i istniejące elektrownie będą prawdopodobnie w stanie spełnić te nowe standardy tylko dzięki zastosowaniu technologii czystego węgla.,
Technologia czystego węgla stosowana w odniesieniu do każdej technologii, która zmniejszyła wpływ spalania węgla na środowisko. „Kiedy przemysł węglowy twierdzi, że już ma czysty węgiel”, powiedziała Mary Anne Hitt, dyrektor kampanii Beyond Coal, ” mówią o strategiach usuwania dwutlenku siarki, tlenku azotu i rtęci, ale nie robią nic z CO2, ponieważ jest zbyt drogi. Kiedy prezydent mówi o technologii czystego węgla, odnosi się do wychwytywania i składowania dwutlenku węgla….obaj nie rozmawiają o tym samym.,”
wychwytywanie i Magazynowanie dwutlenku węgla polega na wychwytywaniu odpadów dwutlenku węgla z elektrowni, transportowaniu go i magazynowaniu tam, gdzie teoretycznie nie wycieknie, zwykle pod ziemią. Wychwytywanie węgla z elektrowni można osiągnąć na wiele sposobów. Separacja spalin (spaliny spalinowe) polega na usunięciu CO2 za pomocą rozpuszczalnika, oddzielenie go parą wodną, a następnie skraplanie go do cieczy. Spalanie tlenowo-paliwowe spala węgiel w czystym tlenu, który wytwarza mieszaninę gazów głównie pary i CO2; dwa elementy są następnie oddzielane przez chłodzenie i kondensację strumienia gazu., Wychwyt przed spaleniem usuwa CO2, zanim węgiel zostanie spalony w procesie zgazowania przy użyciu aminy, pochodnej amoniaku. Wychwyt po spalaniu oddziela CO2 od spalin za pomocą filtra wykonanego z rozpuszczalnika, który pochłania CO2; rozpuszczalnik jest później podgrzewany, co uwalnia parę i zagęszczony CO2.
Po wychwyceniu CO2 jest on sprężany i transportowany rurociągami do magazynu. Obecnie składowanie podziemne, czyli sekwestracja geologiczna, jest praktykowane głównie przez firmy naftowe i gazowe., CO2 jest wtryskiwany do zubożonych rezerw ropy naftowej lub gazu w celu doprowadzenia pozostałej ropy do miejsca wiercenia lub poprawy jej przepływu. Jednak, według Juerg Matter, associate research professor w Lamont – Doherty Earth Observatory pracujący nad składowaniem węgla w Islandii i Omanie, wiele z milionów ton CO2 obecnie wykorzystywanych w USA do zwiększenia wydobycia ropy pochodzi z rezerw gazu ziemnego naturalnie występujących w Kolorado, Wyoming i Montana.
w dowolnym miejscu na świecie działa tylko kilka komercyjnych przemysłowych projektów wychwytywania i składowania dwutlenku węgla., Pierwszy z nich powstał na polu gazowym Sleipner w Norwegii, gdzie każdego roku milion ton sprężonego ciekłego CO2 jest wtryskiwany do solankowych warstw wodonośnych głęboko pod dnem morskim. Inne komercyjne przedsięwzięcia związane z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla znajdują się w Algierii i Australii. Do tej pory w Stanach Zjednoczonych nie ma przedsięwzięć komercyjnych, które wychwytują, transportują i wstrzykują duże ilości CO2 (1 mln ton lub więcej rocznie) w celu pochłaniania dwutlenku węgla.
głównym powodem tego jest to, że wychwytywanie i Magazynowanie dwutlenku węgla jest bardzo drogie., Na przykład szacuje się, że wymaganie od nowych instalacji wdrożenia wychwytywania po spalaniu wymagałoby od 20 do 25 procent ich produkcji energii ze względu na zmniejszoną wydajność energetyczną i zapotrzebowanie na energię wynikające z korzystania z technologii. Ponadto społeczeństwo jest zaniepokojone bezpieczeństwem składowania dwutlenku węgla. Sekwestracja dwutlenku węgla na lądzie rodzi pytania dotyczące bezpieczeństwa wód gruntowych, dostępu do gruntów, trwałości składowania oraz długoterminowego monitorowania i odpowiedzialności. Naukowcy nadal nie wiedzą, czy CO2 przechowywane pod ziemią może pozostać bezpieczne na stałe lub czy CO2 może w końcu wyciekać do atmosfery lub wód gruntowych., Magazynowanie oceanów może zwiększyć kwasowość wód oceanicznych i zaszkodzić życiu morskiemu.
Kongres finansował badania i rozwój wychwytywania i składowania dwutlenku węgla od 1997 roku, w tym przeznaczając 3,4 miliarda dolarów na programy badawcze w departamencie energii w 2009 roku. Jego celem jest osiągnięcie wdrożenia technologii na dużą skalę do 2020 roku., Zakres badań dotyczących wychwytywania i składowania dwutlenku węgla obejmuje techniki wychwytywania dwutlenku węgla w kominach dymu, opcje składowania, technologię niezbędną do długoterminowego monitorowania, wpływ na naturalne systemy w przypadku wystąpienia wycieków, ryzyko zanieczyszczenia wód gruntowych lub atmosfery, sposób tworzenia przepisów, a także prawne i środowiskowe konsekwencje wychwytywania i składowania dwutlenku węgla. Około 5 procent z nich to najnowocześniejsze badania nad niekonwencjonalnymi rozwiązaniami do przechowywania węgla.
W marcu 2011 r.przeprowadzono badania terenowe w miejscu iniekcji CO2 przez CarbFix na Islandii., Photo: Martin Stute, LDEO
Juerg Matter jest zaangażowany w jedną z tych najnowocześniejszych strategii: sekwestrowanie węgla w skałach bazaltowych. Projekt CarbFix jest efektem współpracy Instytutu Ziemi, Reykjaviku Energy, Uniwersytetu Islandzkiego i kilku innych. Ponad 90 procent Islandii składa się z bazaltu, wysoce reaktywnego i porowatego rodzaju skał utworzonych ze starożytnych strumieni lawy. CO2 z elektrowni geotermalnej jest wtryskiwany 1600 stóp pod ziemią do bazaltu., Po interakcji z wapniem w bazalcie, seltzer-jak CO2 zamienia się w kalcyt, główny składnik wapienia. Gdy staje się solidną i stabilną skałą, nie może przeciekać. CarbFix zasadniczo przyspiesza naturalny proces zwany wietrzeniem.
bazalt. Zdjęcie: PNNL
” w laboratorium, „powiedział Materia,” ten proces mineralizacji trwa od tygodni do miesiąca. Nasze wstępne dane sugerują, że w terenie reakcja może trwać od dziesięcioleci do stu lat. Jeśli to będzie kilkadziesiąt lat, to dobrze, bo można to monitorować.,”Do końca roku projekt wstrzyknie 2000 ton CO2; składowany CO2 będzie dokładnie monitorowany w celu zbadania, w jaki sposób się rozprzestrzenia; sprawdź, czy nie ma żadnych przecieków; śledź reakcje chemiczne między CO2, gruntami gruntowymi i skałami; i upewnij się, że składowanie jest trwałe. Bazalt jest jedną z najczęstszych skał w skorupie ziemskiej. Całe dno oceanu poniżej osadów w Oceanie Spokojnym, Atlantyckim i Indyjskim składa się z bazaltu., Według carbfix, w formacjach bazaltowych na lądzie i pod morzem istnieje wystarczająca pojemność magazynowania, aby w przewidywalnej przyszłości odizolować cały wytwarzany przez człowieka CO2.
perydotyt, Inna skała powszechna w płaszczu Ziemi, po wypchnięciu na powierzchnię przez siły geologiczne w czasie i wystawieniu na działanie powietrza, reaguje z CO2, tworząc solidną skałę, taką jak wapień lub marmur. W Omanie perydotyt często występuje na powierzchni lub w jej pobliżu., Materia i jego kolega z Lamont-Doherty, Peter Kelemen, oszacowali, że perydotyt naturalnie absorbuje od 10 000 do 100 000 ton węgla rocznie z CO2 w powietrzu lub wodzie. Jeśli podgrzana woda zawierająca pod ciśnieniem CO2 została wstrzyknięta do perydotytu, reakcja może być przyspieszona 100 000 razy lub więcej. (Przeczytaj o badaniach Omanu tutaj.)
Praca w terenie w Omanie z kolegami z ASU., Photo: Amelia Paukert, LDEO
naukowcy szacują, że Oman może potencjalnie pochłaniać 4 miliardy ton CO2 rocznie, około 13 procent emisji dwutlenku węgla generowanych przez ludzi każdego roku. Są to miejsca mapowania, w których występują te naturalne reakcje i badają, czy można je przyspieszyć do sekwestra CO2. Duże połacie perydotytu występują także na Papui – Nowej Gwinei i Kaledonii, wzdłuż wybrzeży Grecji i byłej Jugosławii oraz w mniejszych osadach w zachodnich Stanach Zjednoczonych.
naukowcy z Lamont-Doherty badają również przechowywanie CO2 w głębokich osadach morskich., Pod ciśnieniem i niskimi temperaturami osadów morskich głębszych niż dwie mile, ciekły CO2 jest gęstszy niż woda, która wypełnia przestrzenie między ziarnami osadu i tak będzie tonąć. Następnie zostanie uwięziony przez grawitację, a Głębokie osady oceaniczne stanowią fizyczną barierę zapobiegającą wyciekom.
Newark Basin, Formacja geologiczna w New Jersey i Nowym Jorku, może być porowata i przepuszczalna na tyle, aby pochłaniać CO2. Składa się głównie z porowatego piaskowca z warstwami gliny na wierzchu, które mogą służyć jako bariera dla wycieków, Geologia wygląda obiecująco.,
naukowcy z Lamont wiercą 2000-metrowy odwiert w Obserwatorium ziemi w Palisades, NY, aby zbadać makijaż basenu Newark. Wstrzyknęli również niewielkie ilości wody zawierającej CO2 do innego obszaru, aby zbadać wpływ wycieków CO2 na otaczające skały i społeczności mikrobów. Departament Energii USA szacuje, że potencjalna pojemność magazynowania CO2 w dorzeczu Newark wynosi 10 miliardów ton metrycznych—co odpowiada około 40 latom emisji CO2 z NY, NJ i PA.
sztuczne drzewo Poli., Photo: Klaus Lackner
nawet gdyby możliwe było wychwytywanie i przechowywanie CO2 ze wszystkich elektrowni, 30 do 50 procent światowych emisji pochodzących z transportu nadal utrzymywałoby się w atmosferze. Technologia wychwytywania CO2 z powietrza może pomóc rozwiązać ten problem, a także poradzić sobie z potencjalnymi wyciekami CO2 z pochłanianego węgla.,
Klaus Lackner, dyrektor Lenfest Center for Sustainable Energy Instytutu ziemi, i jego kolega Allen Wright pracowali nad sztucznymi drzewami, które wykorzystują chłonną żywicę do pobierania CO2 z powietrza znacznie szybciej niż fotosynteza robi. Lackner przewiduje lasy tych sztucznych drzew wielkości samochodów, spekulując, że 10 milionów z nich może wychwycić 12 procent rocznej emisji CO2 z ludzi.
Czy technologia wychwytywania i składowania dwutlenku węgla jest gotowa na nowe przepisy dotyczące emisji dwutlenku węgla, które proponuje Obama?, „Technologia jest gotowa do zastosowania na dużą skalę”, powiedział Matter. „Ale to nie jest jeszcze opłacalne ekonomicznie. Ponieważ nie ma polityki dotyczącej emisji dwutlenku węgla ani rynku, ludzie nie mogą zarabiać na CO2.”
Juerg Matter (na L) i kolega z Reykjaviku Energy na Islandii. Photo: Martin Stute, LDEO)
powodem, dla którego Norwegia, Algieria i Australia mają wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla w celach komercyjnych, jest fakt, że kraje te mają podatek od emisji dwutlenku węgla., Uwalnianie CO2 do atmosfery jest dla firm droższe niż wychwytywanie i przechowywanie go. Poza ustaleniem limitów emisji, rząd musi również wprowadzić cenę za węgiel poprzez podatek węglowy lub ograniczenie emisji i handel-lub może okazać się zbyt kosztowne, aby elektrownie węglowe były modernizowane w celu wychwytywania dwutlenku węgla i mogą być zmuszone do zamknięcia.
„krytyczne pytania to polityka i Ekonomia. Ustawodawstwo musi być zgodne z zasadami ekonomii. USA powinny iść do przodu z przepisami i limitami emisji” – powiedział Matter. „To będzie naprawdę dobry przykład dla świata.,”
elektrownia węglowa w Wirginii Zachodniej. Photo: euze
celem kampanii Sierra Club Beyond Coal jest wycofanie jednej trzeciej ponad 500 elektrowni węglowych w kraju do 2020 roku; do tej pory 147 z nich przeszło na emeryturę. Spalanie węgla, najbrudniejszego paliwa kopalnego, nadal produkuje około 40 procent energii elektrycznej w USA.,, choć liczba ta maleje z powodu boomu na gaz ziemny. Górnictwo węglowe niszczy szczyty górskie i wyrzuca gruz i toksyczne odpady do strumieni. Spalanie węgla jest odpowiedzialne za sadzę i smog, które powodują ponad 100 miliardów dolarów kosztów zdrowia rocznie. Elektrownie węglowe uwalniają toksyczną rtęć do powietrza i pozostawiają niebezpieczne zanieczyszczenia popiołem węglowym.
ponadto elektrownie węglowe są odpowiedzialne za jedną trzecią wszystkich emisji dwutlenku węgla w USA każdego roku. Dwutlenek węgla, potężny gaz cieplarniany, zatrzymuje ciepło i ogrzewa planetę., W maju emisja dwutlenku węgla w atmosferze przekroczyła 400 części na milion po raz pierwszy od ponad 2,5 miliona lat. Ludzie wprowadzili do atmosfery wystarczającą ilość dwutlenku węgla, aby zmienić życie na ziemi, jakie znamy; i już odczuwamy skutki zmian klimatu w bardziej ekstremalnych warunkach pogodowych i wschodzących morzach.
25 czerwca prezydent Obama wywiązał się ze swojej obietnicy radzenia sobie ze zmianami klimatycznymi, proponując wielopłaszczyznowe podejście do redukcji emisji gazów cieplarnianych w USA., Jego plan obejmuje zwiększenie produkcji czystej energii, zapewnienie globalnego przywództwa w walce ze zmianami klimatycznymi i przygotowanie narodu na skutki zmian klimatu. Najważniejszym środkiem będzie regulowanie emisji z nowych i istniejących elektrowni węglowych na mocy ustawy o czystym powietrzu. W 2012 roku amerykańska Agencja Ochrony Środowiska ustanowiła limity ilości dwutlenku węgla, które mogą emitować nowe elektrownie, ale standard ten nie został jeszcze sfinalizowany. Nowe i istniejące elektrownie będą prawdopodobnie w stanie spełnić te nowe standardy tylko dzięki zastosowaniu technologii czystego węgla.,
Technologia czystego węgla stosowana w odniesieniu do każdej technologii, która zmniejszyła wpływ spalania węgla na środowisko. „Kiedy przemysł węglowy twierdzi, że już ma czysty węgiel”, powiedziała Mary Anne Hitt, dyrektor kampanii Beyond Coal, ” mówią o strategiach usuwania dwutlenku siarki, tlenku azotu i rtęci, ale nie robią nic z CO2, ponieważ jest zbyt drogi. Kiedy prezydent mówi o technologii czystego węgla, odnosi się do wychwytywania i składowania dwutlenku węgla….obaj nie rozmawiają o tym samym.,”
wychwytywanie i Magazynowanie dwutlenku węgla polega na wychwytywaniu odpadów dwutlenku węgla z elektrowni, transportowaniu go i magazynowaniu tam, gdzie teoretycznie nie wycieknie, zwykle pod ziemią. Wychwytywanie węgla z elektrowni można osiągnąć na wiele sposobów. Separacja spalin (spaliny spalinowe) polega na usunięciu CO2 za pomocą rozpuszczalnika, oddzielenie go parą wodną, a następnie skraplanie go do cieczy. Spalanie tlenowo-paliwowe spala węgiel w czystym tlenu, który wytwarza mieszaninę gazów głównie pary i CO2; dwa elementy są następnie oddzielane przez chłodzenie i kondensację strumienia gazu., Wychwyt przed spaleniem usuwa CO2, zanim węgiel zostanie spalony w procesie zgazowania przy użyciu aminy, pochodnej amoniaku. Wychwyt po spalaniu oddziela CO2 od spalin za pomocą filtra wykonanego z rozpuszczalnika, który pochłania CO2; rozpuszczalnik jest później podgrzewany, co uwalnia parę i zagęszczony CO2.
Po wychwyceniu CO2 jest on sprężany i transportowany rurociągami do magazynu. Obecnie składowanie podziemne, czyli sekwestracja geologiczna, jest praktykowane głównie przez firmy naftowe i gazowe., CO2 jest wtryskiwany do zubożonych rezerw ropy naftowej lub gazu w celu doprowadzenia pozostałej ropy do miejsca wiercenia lub poprawy jej przepływu. Jednak, według Juerg Matter, associate research professor w Lamont – Doherty Earth Observatory pracujący nad składowaniem węgla w Islandii i Omanie, wiele z milionów ton CO2 obecnie wykorzystywanych w USA do zwiększenia wydobycia ropy pochodzi z rezerw gazu ziemnego naturalnie występujących w Kolorado, Wyoming i Montana.
w dowolnym miejscu na świecie działa tylko kilka komercyjnych przemysłowych projektów wychwytywania i składowania dwutlenku węgla., Pierwszy z nich powstał na polu gazowym Sleipner w Norwegii, gdzie każdego roku milion ton sprężonego ciekłego CO2 jest wtryskiwany do solankowych warstw wodonośnych głęboko pod dnem morskim. Inne komercyjne przedsięwzięcia związane z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla znajdują się w Algierii i Australii. Do tej pory w Stanach Zjednoczonych nie ma przedsięwzięć komercyjnych, które wychwytują, transportują i wstrzykują duże ilości CO2 (1 mln ton lub więcej rocznie) w celu pochłaniania dwutlenku węgla.
głównym powodem tego jest to, że wychwytywanie i Magazynowanie dwutlenku węgla jest bardzo drogie., Na przykład szacuje się, że wymaganie od nowych instalacji wdrożenia wychwytywania po spalaniu wymagałoby od 20 do 25 procent ich produkcji energii ze względu na zmniejszoną wydajność energetyczną i zapotrzebowanie na energię wynikające z korzystania z technologii. Ponadto społeczeństwo jest zaniepokojone bezpieczeństwem składowania dwutlenku węgla. Sekwestracja dwutlenku węgla na lądzie rodzi pytania dotyczące bezpieczeństwa wód gruntowych, dostępu do gruntów, trwałości składowania oraz długoterminowego monitorowania i odpowiedzialności. Naukowcy nadal nie wiedzą, czy CO2 przechowywane pod ziemią może pozostać bezpieczne na stałe lub czy CO2 może w końcu wyciekać do atmosfery lub wód gruntowych., Magazynowanie oceanów może zwiększyć kwasowość wód oceanicznych i zaszkodzić życiu morskiemu.
Kongres finansował badania i rozwój wychwytywania i składowania dwutlenku węgla od 1997 roku, w tym przeznaczając 3,4 miliarda dolarów na programy badawcze w departamencie energii w 2009 roku. Jego celem jest osiągnięcie wdrożenia technologii na dużą skalę do 2020 roku., Zakres badań dotyczących wychwytywania i składowania dwutlenku węgla obejmuje techniki wychwytywania dwutlenku węgla w kominach dymu, opcje składowania, technologię niezbędną do długoterminowego monitorowania, wpływ na naturalne systemy w przypadku wystąpienia wycieków, ryzyko zanieczyszczenia wód gruntowych lub atmosfery, sposób tworzenia przepisów, a także prawne i środowiskowe konsekwencje wychwytywania i składowania dwutlenku węgla. Około 5 procent z nich to najnowocześniejsze badania nad niekonwencjonalnymi rozwiązaniami do przechowywania węgla.
W marcu 2011 r.przeprowadzono badania terenowe w miejscu iniekcji CO2 przez CarbFix na Islandii., Photo: Martin Stute, LDEO
Juerg Matter jest zaangażowany w jedną z tych najnowocześniejszych strategii: sekwestrowanie węgla w skałach bazaltowych. Projekt CarbFix jest efektem współpracy Instytutu Ziemi, Reykjaviku Energy, Uniwersytetu Islandzkiego i kilku innych. Ponad 90 procent Islandii składa się z bazaltu, wysoce reaktywnego i porowatego rodzaju skał utworzonych ze starożytnych strumieni lawy. CO2 z elektrowni geotermalnej jest wtryskiwany 1600 stóp pod ziemią do bazaltu., Po interakcji z wapniem w bazalcie, seltzer-jak CO2 zamienia się w kalcyt, główny składnik wapienia. Gdy staje się solidną i stabilną skałą, nie może przeciekać. CarbFix zasadniczo przyspiesza naturalny proces zwany wietrzeniem.
bazalt. Zdjęcie: PNNL
” w laboratorium, „powiedział Materia,” ten proces mineralizacji trwa od tygodni do miesiąca. Nasze wstępne dane sugerują, że w terenie reakcja może trwać od dziesięcioleci do stu lat. Jeśli to będzie kilkadziesiąt lat, to dobrze, bo można to monitorować.,”Do końca roku projekt wstrzyknie 2000 ton CO2; składowany CO2 będzie dokładnie monitorowany w celu zbadania, w jaki sposób się rozprzestrzenia; sprawdź, czy nie ma żadnych przecieków; śledź reakcje chemiczne między CO2, gruntami gruntowymi i skałami; i upewnij się, że składowanie jest trwałe. Bazalt jest jedną z najczęstszych skał w skorupie ziemskiej. Całe dno oceanu poniżej osadów w Oceanie Spokojnym, Atlantyckim i Indyjskim składa się z bazaltu., Według carbfix, w formacjach bazaltowych na lądzie i pod morzem istnieje wystarczająca pojemność magazynowania, aby w przewidywalnej przyszłości odizolować cały wytwarzany przez człowieka CO2.
perydotyt, Inna skała powszechna w płaszczu Ziemi, po wypchnięciu na powierzchnię przez siły geologiczne w czasie i wystawieniu na działanie powietrza, reaguje z CO2, tworząc solidną skałę, taką jak wapień lub marmur. W Omanie perydotyt często występuje na powierzchni lub w jej pobliżu., Materia i jego kolega z Lamont-Doherty, Peter Kelemen, oszacowali, że perydotyt naturalnie absorbuje od 10 000 do 100 000 ton węgla rocznie z CO2 w powietrzu lub wodzie. Jeśli podgrzana woda zawierająca pod ciśnieniem CO2 została wstrzyknięta do perydotytu, reakcja może być przyspieszona 100 000 razy lub więcej. (Przeczytaj o badaniach Omanu tutaj.)
Praca w terenie w Omanie z kolegami z ASU., Photo: Amelia Paukert, LDEO
naukowcy szacują, że Oman może potencjalnie pochłaniać 4 miliardy ton CO2 rocznie, około 13 procent emisji dwutlenku węgla generowanych przez ludzi każdego roku. Są to miejsca mapowania, w których występują te naturalne reakcje i badają, czy można je przyspieszyć do sekwestra CO2. Duże połacie perydotytu występują także na Papui – Nowej Gwinei i Kaledonii, wzdłuż wybrzeży Grecji i byłej Jugosławii oraz w mniejszych osadach w zachodnich Stanach Zjednoczonych.
naukowcy z Lamont-Doherty badają również przechowywanie CO2 w głębokich osadach morskich., Pod ciśnieniem i niskimi temperaturami osadów morskich głębszych niż dwie mile, ciekły CO2 jest gęstszy niż woda, która wypełnia przestrzenie między ziarnami osadu i tak będzie tonąć. Następnie zostanie uwięziony przez grawitację, a Głębokie osady oceaniczne stanowią fizyczną barierę zapobiegającą wyciekom.
Newark Basin, Formacja geologiczna w New Jersey i Nowym Jorku, może być porowata i przepuszczalna na tyle, aby pochłaniać CO2. Składa się głównie z porowatego piaskowca z warstwami gliny na wierzchu, które mogą służyć jako bariera dla wycieków, Geologia wygląda obiecująco.,
naukowcy z Lamont wiercą 2000-metrowy odwiert w Obserwatorium ziemi w Palisades, NY, aby zbadać makijaż basenu Newark. Wstrzyknęli również niewielkie ilości wody zawierającej CO2 do innego obszaru, aby zbadać wpływ wycieków CO2 na otaczające skały i społeczności mikrobów. Departament Energii USA szacuje, że potencjalna pojemność magazynowania CO2 w dorzeczu Newark wynosi 10 miliardów ton metrycznych—co odpowiada około 40 latom emisji CO2 z NY, NJ i PA.
sztuczne drzewo Poli., Photo: Klaus Lackner
nawet gdyby możliwe było wychwytywanie i przechowywanie CO2 ze wszystkich elektrowni, 30 do 50 procent światowych emisji pochodzących z transportu nadal utrzymywałoby się w atmosferze. Technologia wychwytywania CO2 z powietrza może pomóc rozwiązać ten problem, a także poradzić sobie z potencjalnymi wyciekami CO2 z pochłanianego węgla.,
Klaus Lackner, dyrektor Lenfest Center for Sustainable Energy Instytutu ziemi, i jego kolega Allen Wright pracowali nad sztucznymi drzewami, które wykorzystują chłonną żywicę do pobierania CO2 z powietrza znacznie szybciej niż fotosynteza robi. Lackner przewiduje lasy tych sztucznych drzew wielkości samochodów, spekulując, że 10 milionów z nich może wychwycić 12 procent rocznej emisji CO2 z ludzi.
Czy technologia wychwytywania i składowania dwutlenku węgla jest gotowa na nowe przepisy dotyczące emisji dwutlenku węgla, które proponuje Obama?, „Technologia jest gotowa do zastosowania na dużą skalę”, powiedział Matter. „Ale to nie jest jeszcze opłacalne ekonomicznie. Ponieważ nie ma polityki dotyczącej emisji dwutlenku węgla ani rynku, ludzie nie mogą zarabiać na CO2.”
Juerg Matter (na L) i kolega z Reykjaviku Energy na Islandii. Photo: Martin Stute, LDEO)
powodem, dla którego Norwegia, Algieria i Australia mają wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla w celach komercyjnych, jest fakt, że kraje te mają podatek od emisji dwutlenku węgla., Uwalnianie CO2 do atmosfery jest dla firm droższe niż wychwytywanie i przechowywanie go. Poza ustaleniem limitów emisji, rząd musi również wprowadzić cenę za węgiel poprzez podatek węglowy lub ograniczenie emisji i handel-lub może okazać się zbyt kosztowne, aby elektrownie węglowe były modernizowane w celu wychwytywania dwutlenku węgla i mogą być zmuszone do zamknięcia.
„krytyczne pytania to polityka i Ekonomia. Ustawodawstwo musi być zgodne z zasadami ekonomii. USA powinny iść do przodu z przepisami i limitami emisji” – powiedział Matter. „To będzie naprawdę dobry przykład dla świata.,”